(57)【要約】【課題】  シャフトによりエンドプレートを効果的に固定可能な回転電機を提供する。【解決手段】  回転電機１００は、シャフト１と、ロータコア２と、エンドプレート４とを備える。ロータコア２は、複数の電磁鋼板２１をシャフト１の回転軸方向ＤＲ１に積層した構造からなり、内周端は、シャフト１に接する。エンドプレート４は、ロータコア２の端面２Ａに配設される。シャフト１のつば１１は、根本部１１Ａから先端部１１Ｂへ向かうに従って薄くなる肉厚ｄを有し、回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３に湾曲されることによってエンドプレート４の内周端部４１をかしめる。【選択図】        図３
2005168074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機であって、
前記ロータは、
ロータコアと、
前記ロータコアの内周側に前記ロータコアに接して設けられたロータシャフトと、
前記ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなるエンドプレートと、
前記ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、前記ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、前記エンドプレートの内周端部をかしめるかしめ部材とを備え、
前記かしめ部材の治具との当接部は、傾斜を有する、回転電機。
【請求項２】
ステータと前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機であって、
前記ロータは、
ロータコアと、
前記ロータコアの内周側に前記ロータコアに接して設けられたロータシャフトと、
前記ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなるエンドプレートと、
前記ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、前記ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、前記エンドプレートの内周端部をかしめるかしめ部材とを備え、
前記かしめ部材は、根本部から先端部に向かうに従って薄くなる肉厚を有する、回転電機。
【請求項３】
前記かしめ部材は、テーパ形状からなる、請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
ステータと前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機であって、
前記ロータは、
ロータコアと、
前記ロータコアの内周側に前記ロータコアに接して設けられたロータシャフトと、
前記ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなるエンドプレートと、
前記ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、前記ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、前記エンドプレートの内周端部をかしめるかしめ部材とを備え、
前記エンドプレートの内周端部は、円弧形状または多角形形状の断面形状からなる、回転電機。
【請求項５】
ステータと前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機であって、
前記ロータは、
ロータコアと、
前記ロータコアの内周側に前記ロータコアに接して設けられたロータシャフトと、
前記ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなるエンドプレートと、
前記ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、前記ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、前記エンドプレートの内周端部をかしめるかしめ部材とを備え、
前記エンドプレートの内周端部は、前記かしめ部材と共に湾曲された湾曲部を有する、回転電機。
【請求項６】
前記かしめ部材は、根本部から先端部に向かうに従って薄くなる肉厚を有する、請求項４または請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
前記かしめ部材は、根本部から先端部に向かうに従って略一定の肉厚を有する、請求項４または請求項５に記載の回転電機。
【請求項８】
ステータと前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機の製造方法であって、
前記ロータは、
ロータコアと、
前記ロータコアの内周側に前記ロータコアに接して設けられたロータシャフトと、
前記ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、内周端部が前記ロータシャフトのかしめ部によってかしめられたエンドプレートとを備え、
前記製造方法は、
前記エンドプレートの内周端面が前記ロータシャフトの前記回転軸方向に延伸したかしめ部材に接するように前記エンドプレートを前記ロータコアの前記一方の端面に配置する第１の工程と、
歪が分散するように前記延伸したかしめ部材を前記回転軸方向から径方向に湾曲させ、前記かしめ部材により前記エンドプレートの前記内周端部をかしめる第２の工程とを含む、回転電機の製造方法。
【請求項９】
前記第２の工程は、前記回転軸方向に肉厚が薄くなるかしめ部材を前記回転軸方向から径方向に湾曲させ、前記かしめ部材により前記エンドプレートの前記内周端部をかしめる、請求項８に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の工程は、
前記かしめ部材と前記エンドプレートとの接触面と反対側に存在する前記かしめ部材の一主面に治具を接触させる工程と、
前記治具と前記かしめ部材との接触部が前記かしめ部材の根本部から先端部へ移動するように前記治具により前記かしめ部材を前記回転軸方向から前記径方向に湾曲させ、前記エンドプレートの前記内周端部をかしめる工程とを含む、請求項８に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１１】
前記第２の工程は、
前記かしめ部材と前記エンドプレートとの接触面と反対側に存在する前記かしめ部材の一主面に治具を接触させる工程と、
前記治具と前記かしめ部材との接触部が前記かしめ部材の先端部から根本部へ移動するように前記治具により前記かしめ部材を前記回転軸方向から前記径方向に湾曲させ、前記エンドプレートの前記内周端部をかしめる工程とを含む、請求項８に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１２】
前記エンドプレートの内周端部は、円弧形状または多角形形状の断面形状からなり、
前記製造方法の第２の工程は、前記円弧形状または前記多角形形状に沿って前記かしめ部材を前記回転軸方向から径方向に湾曲させ、前記かしめ部材により前記エンドプレートの前記内周端部をかしめる、請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１３】
前記エンドプレートは、前記回転軸方向に延伸した湾曲部を前記内周端部に有し、
前記製造方法の前記第１の工程は、前記エンドプレートの内周端面および前記湾曲部が前記かしめ部材に接するように前記エンドプレートを配置し、
前記第２の工程は、前記かしめ部材および前記湾曲部を前記回転軸方向から前記径方向に湾曲させ、前記かしめ部材により前記エンドプレートの前記内周端部をかしめる、請求項８に記載の回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機および回転電機の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、耐摩耗性および耐衝撃性に優れ、小型化が可能なスピンドルモータを開示する。このスピンドルモードは、スリーブと、シャフトと、スラスト板と、フランジとを備える。
【０００３】
シャフトは、スリーブに嵌入される。フランジは、回転軸方向におけるシャフトの一方の端部に固定される。スラスト板は、その一方の面がフランジの一方の面に当接され、他方の面がシャフトの外周側に配置されたスリーブの尖端部によってかしめられる。そして、かしめ部は、接着剤によって固定される。
【０００４】
これにより、フランジおよびスラスト板は、固定される。スラスト板は、フランジと協働して、シャフトの軸線方向の荷重を支持するスラスト軸受部を構成する。
【特許文献１】特開２００２−３５４７４２号公報
【特許文献２】特開平１１−３１９７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のスピンドルモータにおいて、スリーブの尖端部は、一定の厚さを有するので、スラスト板の他方の面をかしめる際に応力が集中し、尖端部の変形に偏りが生じる。その結果、スラスト板を効果的に固定することが困難である。
【０００６】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、シャフトによりエンドプレートを効果的に固定可能な回転電機を提供することである。
【０００７】
また、この発明の別の目的は、シャフトによりエンドプレートを効果的に固定可能な回転電機の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によれば、回転電機は、ステータとステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機である。ロータは、ロータコアと、ロータシャフトと、エンドプレートと、かしめ部材とを備える。ロータシャフトは、ロータコアの内周側にロータコアに接して設けられる。エンドプレートは、ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなる。かしめ部材は、ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、エンドプレートの内周端部をかしめる。そして、かしめ部材の治具との当接部は、傾斜を有する。
【０００９】
また、この発明によれば、回転電機は、ステータとステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機である。ロータは、ロータコアと、ロータシャフトと、エンドプレートと、かしめ部材とを備える。ロータシャフトは、ロータコアの内周側にロータコアに接して設けられる。エンドプレートは、ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなる。かしめ部材は、ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、エンドプレートの内周端部をかしめる。そして、かしめ部材は、根本部から先端部に向かうに従って薄くなる肉厚を有する。
【００１０】
好ましくは、かしめ部材は、テーパ形状からなる。
【００１１】
さらに、この発明によれば、回転電機は、ステータとステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機である。ロータは、ロータコアと、ロータシャフトと、エンドプレートと、かしめ部材とを備える。ロータシャフトは、ロータコアの内周側にロータコアに接して設けられる。エンドプレートは、ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなる。かしめ部材は、ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、エンドプレートの内周端部をかしめる。そして、エンドプレートの内周端部は、円弧形状または多角形形状の断面形状からなる。
【００１２】
さらに、この発明によれば、回転電機は、ステータとステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機である。ロータは、ロータコアと、ロータシャフトと、エンドプレートと、かしめ部材とを備える。ロータシャフトは、ロータコアの内周側にロータコアに接して設けられる。エンドプレートは、ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなる。かしめ部材は、ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、エンドプレートの内周端部をかしめる。そして、エンドプレートの内周端部は、かしめ部材と共に湾曲された湾曲部を有する。
【００１３】
好ましくは、かしめ部材は、根本部から先端部に向かうに従って薄くなる肉厚を有する。
【００１４】
好ましくは、かしめ部材は、根本部から先端部に向かうに従って略一定の肉厚を有する。
【００１５】
さらに、この発明によれば、回転電機の製造方法は、ステータとステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機の製造方法である。ロータは、ロータコアと、ロータコアの内周側にロータコアに接して設けられたロータシャフトと、ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、内周端部がロータシャフトのかしめ部によってかしめられたエンドプレートとを備える。そして、回転電機の製造方法は、エンドプレートの内周端面がロータシャフトの回転軸方向に延伸したかしめ部材に接するようにエンドプレートをロータコアの一方の端面に配置する第１の工程と、歪が分散するように、延伸したかしめ部材を回転軸方向から径方向に湾曲させ、かしめ部材によりエンドプレートの内周端部をかしめる第２の工程とを含む。
【００１６】
好ましくは、第２の工程は、回転軸方向に肉厚が薄くなるかしめ部材を回転軸方向から径方向に湾曲させ、かしめ部材によりエンドプレートの内周端部をかしめる。
【００１７】
好ましくは、第２の工程は、かしめ部材とエンドプレートとの接触面と反対側に存在するかしめ部材の一主面に治具を接触させる工程と、治具とかしめ部材との接触部がかしめ部材の根本部から先端部へ移動するように治具によりかしめ部材を回転軸方向から径方向に湾曲させ、エンドプレートの内周端部をかしめる工程とを含む。
【００１８】
好ましくは、第２の工程は、かしめ部材とエンドプレートとの接触面と反対側に存在するかしめ部材の一主面に治具を接触させる工程と、治具とかしめ部材との接触部がかしめ部材の先端部から根本部へ移動するように治具によりかしめ部材を回転軸方向から径方向に湾曲させ、エンドプレートの内周端部をかしめる工程とを含む。
【００１９】
好ましくは、エンドプレートの内周端部は、円弧形状または多角形形状の断面形状からなる。製造方法の第２の工程は、円弧形状または多角形形状に沿ってかしめ部材を回転軸方向から径方向に湾曲させ、かしめ部材によりエンドプレートの内周端部をかしめる。
【００２０】
好ましくは、エンドプレートは、回転軸方向に延伸した湾曲部を内周端部に有する。製造方法の第１の工程は、エンドプレートの内周端面および湾曲部がかしめ部材に接するようにエンドプレートを配置する。第２の工程は、かしめ部材および湾曲部を回転軸方向から径方向に湾曲させ、かしめ部材によりエンドプレートの内周端部をかしめる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明による回転電機においては、ロータシャフトに一体的に形成されたかしめ部材は、歪が分散するように湾曲され、ロータコアの一方の端面に配置されたエンドプレートは、かしめ部材によってかしめられる。
【００２２】
したがって、かしめ部材を損傷し難くできる。その結果、かしめ部材は、エンドプレートを効果的に固定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明を繰返さない。
【００２４】
［実施の形態１］
図１は、この発明による回転電機の概略断面図である。図１を参照して、回転電機１００は、ロータ１０と、ステータ２０とを備える。ロータ１０は、ステータ２０の内周側にステータ２０に対して回転自在に設けられる。
【００２５】
ロータ１０は、シャフト１と、ロータコア２と、磁石３と、エンドプレート４とを含む。シャフト１は、一体的に成形された鋳物からなる。ロータコア２は、シャフト１の外周側にシャフト１に接して設けられる。そして、ロータコア２は、複数の電磁鋼板２１をシャフト１の回転軸方向ＤＲ１に積層した構造からなる。磁石３は、ロータコア２に挿入される。
【００２６】
エンドプレート４は、シャフト１の回転軸方向ＤＲ１におけるロータコア２の一方の端面に配置される。そして、エンドプレート４の内周端部は、シャフト１のつば１１によってかしめられる。これにより、エンドプレート４は、固定される。
【００２７】
図２は、図１に示すＡ方向から見たロータ１０およびステータ２０の平面図である。図２を参照して、ロータ１０は、ステータ２０の内周側にギャップＧＡＰを介して設けられる。ロータ１０のシャフト１は、ロータコア２に内接するように設けられる。ロータコア２およびエンドプレート４は、環状形状からなる。そして、エンドプレート４は、ロータコア２の端面を覆うように配設され、その内周端部４１は、シャフト１のつば１１によって環状にかしめられている。
【００２８】
ロータ１０は、周方向ＤＲ２にロータ磁極１０Ａ〜１０Ｈを有する。ロータ磁極１０Ａは、磁石３１，３２と、磁石保持部３３と、空隙３４，３５とからなる。
【００２９】
ロータコア２には、ロータ１０の外周に対して略Ｖ字状の孔３０が形成されている。なお、孔３０は、シャフト１の回転軸方向（図２において紙面に垂直な方向）にロータコア２を貫通するように形成される。
【００３０】
磁石３１，３２は、シャフト１の回転軸方向から孔３０に挿入され、ロータ１０の外周に対して略Ｖ字状に配置される。磁石保持部３３は、ロータ１０の回転によって発生する遠心力に対抗して磁石３１，３２を保持する。
【００３１】
空隙３４，３５は、磁石３１，３２を孔３０に挿入することによってロータ１０の周方向ＤＲ２における磁石３１，３２の両端に形成され、磁石３１，３２の端部において短絡磁路が形成されるのを防止する。
【００３２】
ロータ磁極１０Ｂ〜１０Ｈの各々は、ロータ磁極１０Ａと同じ構成からなる。
【００３３】
ステータ２０は、周方向ＤＲ２にステータ磁極２０Ａ〜２０Ｈを有する。ステータ磁極２０Ａ〜２０Ｈの各々は、ティースとコイルとからなり（図示せず）、コイルをティースの回りに巻回することにより形成される。
【００３４】
ステータ磁極２０Ａ〜２０Ｈは、コイルに電流が流れることにより磁界を発生させる。ロータ１０は、ステータ２０のステータ磁極２０Ａ〜２０Ｈからの磁力がロータ磁極１０Ａ〜１０Ｈの磁石３１，３２に作用することによって周方向ＤＲ２に回転する。
【００３５】
図３は、図１に示す領域Ｂの拡大図である。シャフト１は、シャフト１の回転軸方向ＤＲ１の一方端につば１１を有する。複数の電磁鋼板２１は、内周端がシャフト１に接するように回転軸方向ＤＲ１に積層される。
【００３６】
エンドプレート４は、回転軸方向ＤＲ１におけるロータコア２の一方の端面２Ａに配置される。この場合、エンドプレート４の内周端部４１は、回転軸方向ＤＲ１におけるシャフト１の端面１Ａおよびつば１１に接している。
【００３７】
そして、シャフト１のつば１１は、回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３（ロータ１０の外周側の方向）に湾曲し、エンドプレート４の内周端部４１をかしめる。つば１１は、根本部１１Ａから先端部１１Ｂに向かうに従って薄くなる肉厚ｄを有する。
【００３８】
図４は、シャフト１のつば１１によりエンドプレート４の内周端部４１をかしめる実施の形態１における工程図である。図４を参照して、エンドプレート４の内周端部４１をかしめる前、シャフト１のつば１１は、回転軸方向ＤＲ１に延伸されたテーパ形状からなる。そして、エンドプレート４の内周端面４１Ａは、つば１１に接している。この状態でマンドレル５０を回転軸方向ＤＲ１からつば１１の先端部に押し当て、マンドレル５０を回転軸方向ＤＲ１に移動させる（図４の（ａ）参照）。
【００３９】
そうすると、つば１１の点１１Ｃを力点として先端部１１Ｂが回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３に湾曲する（図４の（ｂ）参照）。そして、マンドレル５０をさらに回転軸方向ＤＲ１に移動させると、つば１１は、エンドプレート４の角に当接する点１１Ｄを力点として径方向ＤＲ３にさらに湾曲し、エンドプレート４の内周端部４１をかしめる（図４の（ｃ）参照）。これにより、一連の工程は終了する。
【００４０】
シャフト１のつば１１をテーパ形状にすることによって、つば１１をマンドレル５０によって湾曲させるときの力点が点１１Ｃから点１１Ｄへ移動する。すなわち、力点は、つば１１の先端部１１Ｂから根本部１１Ａへ移動する。
【００４１】
その結果、つば１１は、先端部１１Ｂから徐々に変形が進み、つば１１における歪の発生が分散される。
【００４２】
したがって、つば１１は、損傷し難く、エンドプレート４を効果的に固定できる。
【００４３】
図５は、シャフト１のつば１１によりエンドプレート４の内周端部４１をかしめる実施の形態１における他の工程図である。また、図６は、図５に示すシャフト１のつば１１およびマンドレル５０の拡大図である。
【００４４】
図６を参照して、つば１１は、エンドプレート４の内周端部４１側と反対側に局率半径Ｒ１の曲面１１Ｅを有する。この場合、曲面１１Ｅの接線５がシャフト１の回転軸方向ＤＲ１の線６となす角度は、θ１である。
【００４５】
また、マンドレル５０は、曲率半径Ｒ２の曲面５０Ａを有する。この場合、曲面５０Ａの接線７が回転軸方向ＤＲ１の線８となす角度は、θ２である。
【００４６】
図５に示す工程においては、曲率半径Ｒ１，Ｒ２は、曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１が１．０〜１．２の範囲になるように決定される。つまり、曲率半径Ｒ１，Ｒ２は、マンドレル５０の曲面５０Ａの曲率半径Ｒ２がつば１１の曲面１１Ｅの曲率半径Ｒ１以上になるように決定される。また、角度θ１，θ２は、角度θ２が角度θ１以上になるように決定される。
【００４７】
図５を参照して、一連の工程が開始されると、図４の（ａ）において説明したように、マンドレル５０を回転軸方向ＤＲ１からつば１１に押し当てる。この場合、上述したように曲面５０Ａの曲率半径Ｒ２は、曲面１１Ｅの曲率半径Ｒ１以上であるので、マンドレル５０は、つば１１の根本部１１Ａに近い点１１Ｆでつば１１に接する（図５の（ａ）参照）。
【００４８】
そして、マンドレル５０を回転軸方向ＤＲ１に移動させると、つば１１とマンドレル５０との接点は点１１Ｆから点１１Ｇへ移動し、つば１１は、根本部１１Ａから徐々に変形し、回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３に湾曲する（図５の（ｂ））。
【００４９】
その後、マンドレル５０を回転軸方向ＤＲ１にさらに移動させると、つば１１は、径方向ＤＲ３にさらに湾曲し、エンドプレート４の内周端部４１をかしめる（図５の（ｃ）参照）。これにより、一連の工程は終了する。
【００５０】
なお、図５に示す工程においては、つば１１は、曲面１１Ｅを有するが、つば１１を回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ２に湾曲させた後のつば１１の形状は、図４に示す工程に従ってつば１１を回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３に湾曲させたときの形状と同じである。
【００５１】
このように、マンドレル５０の曲面５０Ａの曲率半径Ｒ２をつば１１の曲面１１Ｅの曲率半径Ｒ１以上に設定することにより、つば１１とマンドレル５０との接点は、つば１１の根本部１１Ａから先端部１１Ｂへ移動する。
【００５２】
その結果、つば１１を根本部１１Ａから徐々に変形させることができ、つば１１における歪の発生を分散させることができる。したがって、つば１１は、損傷し難く、エンドプレート４を効果的に固定できる。
【００５３】
図７は、シャフト１のつば１１の断面構造の模式図である。なお、図７において、円形または楕円形の白丸は、シャフト１およびつば１１に含まれる黒鉛を表す。
【００５４】
図７を参照して、図５に示す工程に従ってつば１１を回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３に湾曲させた場合、つば１１には５つの領域ＲＥ１〜ＲＥ５が発生する。領域ＲＥ１および領域ＲＥ５は、つば１１を湾曲させることによる黒鉛の形状変化への影響が小さい領域である。また、領域ＲＥ２および領域ＲＥ４は、一部、黒鉛の形状変化が生じる遷移領域である。さらに、領域ＲＥ３は、黒鉛の形状が円形から楕円形に大きく変化する領域である。
【００５５】
円形の黒鉛１２は、粒径が２０〜６０μｍの範囲である。楕円形状の黒鉛１３は、つば１１の肉厚方向１４につぶれ、つば１１の長さ方向１５に延びている。そして、黒鉛のつぶれ率は、１０〜１５％の範囲である。領域ＲＥ１，ＲＥ５は、円形の黒鉛１２を含み、領域ＲＥ２，ＲＥ４は、円形の黒鉛１２と楕円形状の黒鉛１３とを混在して含み、領域ＲＥ３は、楕円形状の黒鉛１３を含む。
【００５６】
このように、図５に示す工程に従って根本部１１Ａから先端部１１Ｂへ徐々に変形させるようにつば１１を湾曲させた場合、根本部１１Ａから先端部１１Ｂへ向かって、円形の黒鉛１２のみが存在する領域ＲＥ１、円形の黒鉛１２および楕円形状の黒鉛１３が混在する領域ＲＥ２、楕円形状の黒鉛１３のみが存在する領域ＲＥ３、円形の黒鉛１２および楕円形状の黒鉛１３が混在する領域ＲＥ４、および円形の黒鉛１２のみが存在する領域ＲＥ５が発生する。
【００５７】
図５に示す工程においては、曲率半径の比Ｒ２／Ｒ１が１．０〜１．２の範囲になる曲率半径Ｒ１，Ｒ２を用いる場合に限らず、曲率半径の比Ｒ２／Ｒ１が０．８〜１．０の範囲になる曲率半径Ｒ１，Ｒ２を用いてエンドプレート４の内周端部４１をつば１１によってかしめてもよい。
【００５８】
図８は、シャフト１のつば１１の断面構造の他の模式図である。曲率半径の比Ｒ２／Ｒ１が０．８〜１．０の範囲になる曲率半径Ｒ１，Ｒ２を用いてエンドプレート４の内周端部４１をつば１１によってかしめた場合、つば１１における黒鉛の形状変化は、図８に示すようになる。
【００５９】
すなわち、図８を参照して、この場合、つば１１には３つの領域ＲＥ１〜ＲＥ３が発生する。そして、根本部１１Ａから先端部１１Ｂに向かって領域ＲＥ１，ＲＥ２，ＲＥ３が発生する。
【００６０】
曲率半径の比Ｒ２／Ｒ１が０．８〜１．０の範囲になる曲率半径Ｒ１，Ｒ２を用いてエンドプレート４の内周端部４１をつば１１によってかしめた場合、つば１１とマンドレル５０との接点は、つば１１の先端部１１Ｂから根本部１１Ａへ移動する。したがって、つば１１の先端部１１Ｂから根本部１１Ａへ向かって黒鉛のつぶれが小さくなる。その結果、先端部１１Ｂから根本部１１Ａへ向かって、楕円形状の黒鉛１３のみが存在する領域ＲＥ３、円形の黒鉛１２および楕円形状の黒鉛１３が混在する領域ＲＥ２および円形の黒鉛１２のみが存在する領域ＲＥ１が発生する。
【００６１】
したがって、図５に示す工程に従ってシャフト１のつば１１によってエンドプレート４をかしめたか否かは、かしめた後のつば１１に含まれる黒鉛の形状を観測すれば判定できる。
【００６２】
また、つば１１の根本部１１Ａから先端部１１Ｂへ徐々に変形させてつば１１によってエンドプレート４の内周端部４１をかしめたか、つば１１の先端部１１Ｂから根本部１１Ａへ徐々に変形させてつば１１によってエンドプレート４の内周端部４１をかしめたかも、かしめた後のつば１１に含まれる黒鉛の形状を観測すれば判定できる。
【００６３】
上述したように、実施の形態１によれば、根本部１１Ａから先端部１１Ｂへ向かうに従って薄くなる肉厚を有するシャフト１のつば１１によってエンドプレート４の内周端部４１をかしめるので、つば１１に発生する歪は分散される。その結果、つば１１は、損傷し難く、エンドプレート４を効果的に固定できる。
【００６４】
また、つば１１の曲面１１Ｅの曲率半径Ｒ１とマンドレル５０の曲面５０Ａの曲率半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１を所定の範囲に設定することによって、根本部１１Ａから先端部１１Ｂに向かって、または先端部１１Ｂから根本部１１Ａへ向かってつば１１を徐々に変形してエンドプレート４の内周端部４１をかしめることができる。すなわち、比Ｒ２／Ｒ１を所定の範囲に設定することによって歪が分散して発生するようにつば１１を湾曲させ、エンドプレート４の内周端部４１をかしめることができる。
【００６５】
なお、つば１１は、シャフト１に一体的に設けられ、エンドプレート４の内周端部４１をかしめる「かしめ部材」を構成する。
【００６６】
［実施の形態２］
図９は、実施の形態２による回転電機のシャフト、ロータコアおよびエンドプレートの一部の断面図である。図９を参照して、実施の形態２による回転電機１００Ａは、回転電機１００のエンドプレート４をエンドプレート４Ａに代えたものであり、その他は、回転電機１００と同じである。
【００６７】
エンドプレート４Ａは、エンドプレート４の内周端部４１に湾曲部４２を追加したものである。湾曲部４２は、つば１１と同じように回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３へ湾曲され、エンドプレート４Ａ側からシャフト１のつば１１に接している。
【００６８】
図１０は、シャフト１のつば１１により図９に示すエンドプレート４Ａの内周端部４１をかしめる実施の形態２における工程図である。図１０を参照して、エンドプレート４Ａの内周端部４１をかしめる前、シャフト１のつば１１は、回転軸方向ＤＲ１に延伸されたテーパ形状からなる。また、エンドプレート４Ａの湾曲部４２は、内周端部４１から回転軸方向に延伸した形状からなる。そして、エンドプレート４Ａの内周端面４１Ａおよび湾曲部４２の内周端面４２Ａは、つば１１に接している。
【００６９】
この状態でマンドレル５０を回転軸方向ＤＲ１からつば１１の先端部に押し当て、マンドレル５０を回転軸方向ＤＲ１に移動させる（図１０の（ａ）参照）。
【００７０】
そうすると、つば１１は、図４において説明したように先端部１１Ｂから根本部１１Ａへ徐々に変形し、回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３へ湾曲する。そして、つば１１の湾曲に伴って、湾曲部４２も回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３へ湾曲される。すなわち、湾曲部４２は、つば１１をエンドプレート４Ａ側から常に支持しながら回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３へ湾曲される。これにより、つば１１は、エンドプレート４Ａの内周端部４１をかしめる（図１０の（ｂ）参照）。そして、一連の工程は終了する。
【００７１】
このように、実施の形態２によるエンドプレート４Ａのかしめ方法は、シャフト１のつば１１を湾曲部４２によってエンドプレート４Ａ側から常に支持しながらつば１１を湾曲させ、エンドプレート４Ａをかしめることを特徴とする。この特徴により、つば１１を湾曲させる場合、湾曲部４２は、常に作用点をエンドプレート４Ａ側から支持しているため、つば１１における歪の集中を防止できる。その結果、つば１１は、損傷し難く、エンドプレート４Ａを効果的に固定できる。
【００７２】
図１０に示す工程に従ってエンドプレート４Ａをかしめた場合、つば１１は、先端部１１Ｂから根本部１１Ａへ徐々に変形されるので、湾曲後のつば１１は、図８に示す形状の黒鉛を含む。
【００７３】
上記においては、根本部１１Ａから先端部１１Ｂに向かうに従って肉厚が徐々に薄くなるつば１１によってエンドプレート４Ａをかしめると説明したが、この発明はこれに限らず、根本部から先端部へ向かって一定の肉厚を有する「つば」によってエンドプレート４Ａをかしめるようにしてもよい。
【００７４】
このような「つば」を用いても、「つば」は、湾曲部４２によってエンドプレート４Ａ側から常に支持され、回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３へ湾曲されるので、つばにおける歪の集中を防止できるからである。
【００７５】
また、つば１１の曲面１１Ｅの曲率半径Ｒ１とマンドレル５０の曲面５０Ａの曲率半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１を１．０〜１．２の範囲に設定して、つば１１の根本部１１Ａから先端部１１Ｂへ徐々に変形させるようにしてもよい。
【００７６】
上述したように、実施の形態２による回転電機１００Ａは、シャフト１のつば１１によってエンドプレート４Ａをかしめる場合、つば１１をエンドプレート４Ａ側から常に支持する湾曲部４２を有するエンドプレート４Ａを備えることを特徴とする。
【００７７】
そして、この特徴により、湾曲時につば１１に発生する歪の集中を防止できる。その結果、つば１１は、損傷し難く、エンドプレート４Ａを効果的に固定できる。
【００７８】
その他は、実施の形態１と同じである。
【００７９】
［実施の形態３］
図１１は、実施の形態３による回転電機のシャフト、ロータコアおよびエンドプレートの一部の断面図である。図１１を参照して、実施の形態３による回転電機１００Ｂは、回転電機１００のエンドプレート４をエンドプレート４Ｂに代えたものであり、その他は、回転電機１００と同じである。
【００８０】
エンドプレート４Ｂは、エンドプレート４の内周端部４１に代えて内周端部４１Ｂを有する。内周端部４１Ｂは、つば１１側の断面形状が円弧形状４３からなる。そして、内周端部４１Ｂの円弧形状４３は、つば１１に接している。
【００８１】
図１２は、シャフト１のつば１１により図１１に示すエンドプレート４Ｂの内周端部４１Ｂをかしめる実施の形態３における工程図である。図１２を参照して、エンドプレート４Ｂの内周端部４１Ｂをかしめる前、シャフト１のつば１１は、回転軸方向ＤＲ１に延伸されたテーパ形状からなる。そして、エンドプレート４Ｂの内周端部４１Ｂは、円弧形状４３の一部においてつば１１に接している。
【００８２】
この状態でマンドレル５０を回転軸方向ＤＲ１からつば１１の先端部に押し当て、マンドレル５０を回転軸方向ＤＲ１に移動させる（図１２の（ａ）参照）。
【００８３】
そうすると、つば１１は、図４において説明したように先端部１１Ｂから根本部１１Ａへ徐々に変形し、回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３へ湾曲する。この場合、つば１１は、エンドプレート４Ｂの内周端部４１Ｂの円弧形状４３に沿って径方向ＤＲ３へ湾曲する。これにより、エンドプレート４Ｂの内周端部４１Ｂは、つば１１によってかしめられる（図１２の（ｂ）参照）。そして、一連の工程は終了する。
【００８４】
つば１１は、エンドプレート４Ｂの内周端部４１Ｂの円弧形状４３に沿って湾曲されるので、マンドレル５０の荷重を分散でき、つば１１における歪の発生を分散できる。その結果、つば１１は、損傷し難くなり、エンドプレート４Ｂを効果的に固定できる。
【００８５】
図１３は、実施の形態３による回転電機のシャフト、ロータコアおよびエンドプレートの一部の他の断面図である。実施の形態３による回転電機は、図１３に示す回転電機１００Ｃであってもよい。図１３を参照して、回転電機１００Ｃは、回転電機１００のエンドプレート４をエンドプレート４Ｃに代えたものであり、その他は、回転電機１００と同じである。
【００８６】
エンドプレート４Ｃは、エンドプレート４の内周端部４１に代えて内周端部４１Ｃを有する。内周端部４１Ｃは、つば１１側の断面形状が多角形形状４４からなる。そして、内周端部４１Ｃの多角形形状４４は、つば１１に接している。
【００８７】
図１４は、シャフト１のつば１１により図１３に示すエンドプレート４Ｃの内周端部４１Ｃをかしめる実施の形態３における他の工程図である。図１４を参照して、エンドプレート４Ｃの内周端部４１Ｃをかしめる前、シャフト１のつば１１は、回転軸方向ＤＲ１に延伸されたテーパ形状からなる。そして、エンドプレート４Ｃの内周端部４１Ｃは、多角形形状４４の一部においてつば１１に接している。
【００８８】
この状態でマンドレル５０を回転軸方向ＤＲ１からつば１１の先端部に押し当て、マンドレル５０を回転軸方向ＤＲ１に移動させる（図１４の（ａ）参照）。
【００８９】
そうすると、つば１１は、図４において説明したように先端部１１Ｂから根本部１１Ａへ徐々に変形し、回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３へ湾曲する。この場合、つば１１は、エンドプレート４Ｃの内周端部４１Ｃの多角形形状４４に沿って径方向ＤＲ３へ湾曲する。これにより、エンドプレート４Ｃの内周端部４１Ｃは、つば１１によってかしめられる（図１４の（ｂ）参照）。そして、一連の工程は終了する。
【００９０】
つば１１は、エンドプレート４Ｃの内周端部４１Ｃの多角形形状４４に沿って湾曲されるので、支点の位置が移動し、マンドレル５０の荷重を分散できる。その結果、つば１１における歪の発生を分散でき、つば１１は、損傷し難くなり、エンドプレート４Ｂを効果的に固定できる。
【００９１】
図１２または図１４に示す工程に従ってつば１１を湾曲させた場合、湾曲後のつば１１は、図８に示す形状の黒鉛を含む。
【００９２】
なお、上記においては、根本部１１Ａから先端部１１Ｂに向かうに従って肉厚が徐々に薄くなるつば１１によってエンドプレート４Ｂまたは４Ｃをかしめると説明したが、この発明はこれに限らず、根本部から先端部へ向かって一定の肉厚を有する「つば」によってエンドプレート４Ｂまたは４Ｃをかしめるようにしてもよい。
【００９３】
このような「つば」を用いても、「つば」は、エンドプレート４Ｂまたは４Ｃの円弧形状４３または多角形形状４４に沿って回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３へ湾曲されるので、つばにおける歪の集中を防止できるからである。
【００９４】
また、つば１１の曲面１１Ｅの曲率半径Ｒ１とマンドレル５０の曲面５０Ａの曲率半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１を１．０〜１．２の範囲に設定して、つば１１の根本部１１Ａから先端部１１Ｂへ徐々に変形させるようにしてもよい。この場合、湾曲後のつば１１は、図７に示す形状の黒鉛を含む。
【００９５】
このように、根本部１１Ａから先端部１１Ｂへ徐々に変形させてつば１１を湾曲することによって力点を円弧形状４３または多角形形状４４に沿って移動させることができ、つば１１における歪の発生を分散できる。
【００９６】
上述したように、実施の形態３においては、エンドプレートの内周端部の断面形状を円弧形状または多角形形状にすることによって、つば１１の湾曲時におけるマンドレル５０の荷重を分散してつば１１を回転軸方向ＤＲ１から径方向ＤＲ３へ湾曲させることを特徴とする。これにより、つば１１における歪の発生を分散できる。その結果、つば１１は、損傷し難くなり、エンドプレート４Ｂまたは４Ｃを効果的に固定できる。
【００９７】
その他は、実施の形態１と同じである。
【００９８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
この発明は、シャフトによりエンドプレートを効果的に固定可能な回転電機に適用される。また、この発明は、シャフトによりエンドプレートを効果的に固定可能な回転電機の製造方法に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】この発明による回転電機の概略断面図である。
【図２】図１に示すＡ方向から見たロータおよびステータの平面図である。
【図３】図１に示す領域Ｂの拡大図である。
【図４】シャフトのつばによりエンドプレートの内周端部をかしめる実施の形態１における工程図である。
【図５】シャフトのつばによりエンドプレートの内周端部をかしめる実施の形態１における他の工程図である。
【図６】図５に示すシャフトのつばおよびマンドレルの拡大図である。
【図７】シャフトのつばの断面構造の模式図である。
【図８】シャフト１のつば１１の断面構造の他の模式図である。
【図９】実施の形態２による回転電機のシャフト、ロータコアおよびエンドプレートの一部の断面図である。
【図１０】シャフトのつばにより図９に示すエンドプレートの内周端部をかしめる実施の形態２における工程図である。
【図１１】実施の形態３による回転電機のシャフト、ロータコアおよびエンドプレートの一部の断面図である。
【図１２】シャフトのつばにより図１１に示すエンドプレートの内周端部をかしめる実施の形態３における工程図である。
【図１３】実施の形態３による回転電機のシャフト、ロータコアおよびエンドプレートの一部の他の断面図である。
【図１４】シャフトのつばにより図１３に示すエンドプレートの内周端部をかしめる実施の形態３における他の工程図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  シャフト、１Ａ，２Ａ  端面、２  ロータコア、３，３１，３２  磁石、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ  エンドプレート、５，７  接線、６，８  線、１０  ロータ、１０Ａ〜１０Ｈ  ロータ磁極、１１  つば、１１Ａ  根本部、１１Ｂ  先端部、１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｆ，１１Ｇ  点、１１Ｅ，５０Ａ  曲面、１２，１３  黒鉛、１４  肉厚方向、１５  長さ方向、２０  ステータ、２０Ａ〜２０Ｈ  ステータ磁極、２１  電磁鋼板、３０  孔、３３  磁石保持部、３４，３５  空隙、４１，４１Ｂ，４１Ｃ  内周端部、４１Ａ，４２Ａ  内周端面、４２  湾曲部、４３  円弧形状、４４  多角形形状、５０  マンドレル、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ  回転電機。
【図１】
2005168074.tif 000003
【図２】
2005168074.tif 000004
【図３】
2005168074.tif 000005
【図４】
2005168074.tif 000006
【図５】
2005168074.tif 000007
【図６】
2005168074.tif 000008
【図７】
2005168074.tif 000009
【図８】
2005168074.tif 000010
【図９】
2005168074.tif 000011
【図１０】
2005168074.tif 000012
【図１１】
2005168074.tif 000013
【図１２】
2005168074.tif 000014
【図１３】
2005168074.tif 000015
【図１４】
2005168074.tif 000016